3土地利用与交通模型

第三节 土地利用与交通模型

土地利用模型是描述地区内部经济活动的选址行为及其作用结果的土地利用空间分布的数学模型。分预测模型和优化模型。其中，预测模型是指在一定的制约条件下，对各种经济主体的选址行动结果的土地利用形态的跟踪模型；优化模型是指在一定的制约条件下，社会效益目标最大化所对应的土地利用情况。

一、汉森模型

此模型的日的是预测城市地域内各交通小区的住宅选址户数。即此模型是用该分区至其它分区城市设施的可达性和该分区所具有的能够作为住宅用地进行开发的土地面积作为自变量，将城市地域内由新增人口产生的新需住宅向该地域的各交通小区分配的模型。

“可达性”定义为某交通小区所具有的与其它交通小区发生某种联系的可

能性的大小。即/A S T i j j ij γ=

式中： j

i A 为分区i 对于位于分区j 中某一类活动主体的相对可达性值；S j

为分区j 中活动主体的规模，如职工人数等；T ij 为分区i 、j 间的时间距离；γ为参数。分区i 的总可达性值为/,,A A S T i i j j ij j j i j j i γ

==∑∑≠≠

城市地域内某个小区作为住宅地进行开发时，其可达性对将要进行住宅选址的户数有何影响？首先我们定义任意时点小区间住宅开发可能比为各小区所具有的可作为住宅地开发利用的土地面积之比。此外，从这一时刻经过一定时间至下一时刻的时间段内，城市地域全体中由于人口增加产生的新需住宅户数按这一比例分配各小区。而实际各小区间的住宅开发现状值的比与这一比值的差值，反映了各小区可达性的差别。

例如关于雇用的可达性与 2.7D KA i i =

式中，D i 为住宅开发率，且D i =住宅开发现状比/住宅开发可能比

这种情况下，若将每户居住面积设为定值，则可通过下式预测出住宅开发现状比。即：

2.72.7P D O A O i i i i i

P D O A O t j j j j j j ==∑∑

式中，P i 为小区i 新增户数；P t 为城市地域全体在时间段t 过程中由于人口

增加而产生的新增户数；O i 为小区的住宅开发可能比。

此模型的持征如下：

①小区的可达性不考虑该区自身；

②时间距离不明确；

②适用于短期预测。 二、劳瑞模型

该模型是在假定研究对象地域为与外界不存在人员流动的封闭的城市地域

的前提下，采用对各土地利用间的相互作用进行定量表达的关系式，对决定各交通小区土地利用模式所需的住户及就业者的分布加以确定的模型。

在作为模型对象的城市地域内，将具有一定目的的土地利用者称为土地利用的活动主体，大致分为三种：

①基础产业部门，包括工业、大型贸易公司、中央政府机关各部委、大学等，它们不是由对象城市地域的社会、经济规模决定，而是作为已知条件给出。

②非基础产业部门，包括商业、服务业、地方政府、中小学等与居民生活密切相关的部分。这些部门吸引顾客到市内，其规模即就业人数等依赖于城市地域的人口、经济状况，其布局选址亦应考虑居民的来去方便，这些由模型内部计算确定。

③住户是指就业于基础及非基础产业部门的住户、人口。

上述活动主体在城市地域内需要获得用地进行活动，作为前提，这里采用“单方向作用”的假定。也就是说基础产业部门的就业人数及配置对非基础产业部门和住户的就业人数及配置产生影响，而非基础产业部门和住户对基础产业部门则不产生任何影响。另外，因为城市地域内的交通系统、土地利用制度作为已知条件给出，所以用此模型对未来进行预测时，还必须假定没有大的政策变动及技术革新。

模型的流程简图见下图：

一个城市地域可视为地域及国家社会经济体系的子系统。由总体系所确定的规模基础产业部门的就业者及面积，将根据经验事先分配给城市地域划分的多个交通小区内。基础产业配置在各交通小区后，其就业者的家庭就会相应地分布在工作单位周围，以向该产业提供劳动力。住户配置之后就需要设置日常用品商店、百货店、中小学等维持基础产业就业人员生活的设施，非基础产业部门的就业者相应于住户配置在地域内，随之非基础产业部门就业者的家庭又要与其工作单位相对应在地域内进行配置。由于这一部分附加的居民的分布，住户的总量及分布心态发生变化，据此重新把必要的非基础产业部门的就业人员再进行分配。

按照这样的顺序重复推算下去，直到非基础产业部门就业者数及分布状态、住户的数量及分布状态都趋于稳定为止。

模型结构：

面积

U B R H A A A A A j j j j j =+++ 表示交通小区j 的面积A j 由不能利用面积

U A j 、基础产业部门利用面积B A j 、非基础产业部门利用面积R A j 和居住利用面

积H

A j 组成。

非基础产业部门

k k E N α=

k α为就业率，该式表示非基础产业k 业种的就业人数k E ，可以表达为非

基础产业k 业种在整个区域的就业率k α(人／户)与总户数N 的乘积。

1k k x N y E n k k i i b j D i ij φ⎧⎫+⎪⎪=∑⎨⎬=⎪⎪⎩⎭

表示分区j 的非基础产业部门中第k 个业种的潜在市场，这是表示“作为

市场的可能性的强弱”的指标。k b 为修正系数，分区i 对分区j 的潜在市场的

影响由分区i 的人口数N i ，在分区i 工作的就业人数E i ，分区ij 间的时间距

离D ij 决定。k x 、k y 分别为总人口数与总就业人数的权重，对所有分区为一定

值。

11n k j j φ=∑= k k k E E j j φ=

表示第j 分区的非基础产业部门中k 业种的就业人数k E j

按此潜在市场的比例进行分配。

1m B k E E E j j j k =+∑=

表示分区j 的总就业者数可以表示为基础产业部门就业人数与非基础产业部门就业人数的和。

1m R k k A e E j j k =∑= 表示，若非基础产业部门中k 业种的就业者人均土地面积记为k e ，则分区

j 中非基础产业部门的面积R

A j 为各业种面积的总和。

总人口

1n N f E j j =∑= 表示总人口N 可表达为总就业人数的f 倍。 /1m g E D j i ij i ψ=∑=